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Alternativas potenciales del Biotratamiento de aguas acidas en el cierre de operaciones mineras: Aerobio o Anaeborio
(REV. MAMYM, 2025) Aduvire, Osvaldo
Una vez que las instalaciones mineras llegan al final de su ciclo productivo es difícil mantener el tratamiento de las aguas ácidas por métodos clásicos (con adición de sustancias alcalinas y consumo de energía) debido a su elevado costo de tratamiento, por lo que existe la necesidad de buscar la remediación de estas aguas a través del empleo de tecnologías limpias y económicas que incluyen plantas y microorganismos (tecnologías emergentes) a fin de reducir o eliminar el riesgo de contaminación ambiental del medio físico circundante. Los drenajes que se generan en instalaciones mineras abandonadas o al final de la vida operativa de una mina, pueden constituir importantes fuentes de contaminación y generar una serie de alteraciones medioambientales, como: cambio de la calidad de las aguas superficiales y subterráneas, perturbación de habitats y ecosistemas acuáticos, entre otros. En este trabajo se describirá la filosofía del funcionamiento de los Humedales (wetlands) Aerobios o Anaerobios y la metodología para el dimensionado de un sistema de tratamiento pasivo mediante humedales. Esta tecnología aporta posibilidades para inmovilizar los metales en formas no-biodisponibles, utilizando dispositivos diseñados para este fin y convertir los iones metálicos tóxicos a formas químicas más inocuas y estables. También se identificará con mayor detalle los parámetros más determinantes en el diseño y dimensionado de dispositivos de tratamiento pasivo, como: las características del agua, el área o superficie, la geometría del dispositivo, la profundidad de las celdas, el tiempo de retención hidráulica y la composición de los substratos. Para lograr un funcionamiento eficaz del sistema de tratamiento, se suele utilizar una combinación de distintos dispositivos de tratamiento, dispuestos en forma secuencial, incluyendo unidades de pre-tratamiento, tratamiento y post-tratamiento
Aplicación de tratamientos pasivos en la remediación de efluentes de labores mineras abandonadas ubicadas a elevadas altitudes
(REV. MAMYM, 2023) Aduvire, Osvaldo
En áreas de laboreo minero antiguo se encuentran emplazadas una serie de estructuras e instalaciones mineras en abandono, también conocidas como pasivos ambientales mineros (PAM), que en la actualidad constituyen fuentes de contaminación, principalmente por la movilización de carga metálica en sus drenajes ácidos producidos por la oxidación de sulfuros. Los mismos que impactan negativamente sobre el suelo, agua y flora circundante. Los drenajes que se generan en estas instalaciones mineras abandonadas pueden generar una serie de alteraciones al medioambiente y principalmente en la calidad de las aguas superficiales y subterráneas. Esta problemática se agudiza más cuando estas instalaciones se encuentran ubicadas a cotas superiores a los 4000 metros de altitud, más aún si son zonas de recarga en la parte alta de las cuencas hidrográficas. Para revertir esta problemática se hace imprescindible desarrollar metodologías que permitan remediar estos drenajes mediante técnicas de bajo consumo de reactivos y de energía como los sistemas de tratamiento pasivos. En la actualidad Perú cuenta con legislación de cierre de pasivos ambientales mineros y con un inventario de más de 8000 PAM conformados por Bocaminas, Depósitos de Relaves, Depósitos de Desmonte de Mina, Restos de Instalaciones de Procesamiento y otros, que han sido generados por la antiguas explotaciones mineras cuya remediación en la actualidad está a cargo del estado. En este trabajo se presenta una metodología para realizar una adecuada caracterización de estos drenajes, que permita elegir el sistema de tratamiento pasivo más apropiado para remediar los drenajes ácidos de dos Bocaminas del laboreo subterráneo que se encuentran abandonadas y que están ubicadas en la Sierra Central del País. Para el dimensionado del sistema de tratamiento pasivo se tiene en cuenta principalmente el caudal y la caracterización geoquímica de los drenajes en función a la acidez protónica debido al pH y la acidez mineral debido a la carga metálica presente en el drenaje, además de los requerimientos normativos vigentes, como los Estándares de Calidad Ambiental (ECA) y los Límites Máximos Permisibles (LMP) exigibles por la legislación minero-ambiental en el caso de Perú.
Bioacumulación de metales pesados en tejidos de vegetación acuática y terrestre evaluados en áreas donde existen pasivos ambientales mineros en el Perú
(REV. MAMYM, 2019) Cahuana, Lizardo; Aduvire, Osvaldo
Considerando que son pasivos ambientales mineros aquellas instalaciones, efluentes, emisiones, restos o depósitos de residuos producidos por antiguas operaciones mineras abandonadas que constituyen un riesgo permanente y potencial para la salud de la población, el ecosistema circundante y la propiedad. Por tanto, constituyen una de las principales fuentes de contaminación por elementos tóxicos, entre ellos, la movilización de carga metálica en los drenajes ácidos producidos por la oxidación de sulfuros. Estas descargas con aportes de metales pesados representan un riesgo potencial de acumulación en los tejidos de las especies vegetales circundantes en zonas de emplazamiento de pasivos ambientales mineros. El presente trabajo se centra en evaluar la Bioacumulación de metales pesados en los tejidos de la vegetación acuática (macrófitas), principalmente en especies como: Anomobryum prostratum, Marchantia Polymorpha L. y Bryofita sp, y vegetación terrestre en especies como: Stipa mucronata, Festuca dolichophylla y Cortaderia sp., en áreas circundantes a antiguas instalaciones mineras abandonadas. Las actuaciones de remediación de Pasivos Ambientales Mineros en Perú, permite acometer estudios para evaluar el efecto de la bioacumulación de metales en especies macrófitas inducidas por las distintas concentraciones de metales pesados presentes en la columna de agua, en el caso de la vegetación terrestre se evalua el efecto bioacumulador de éstas por efecto de los metales presentes en el suelo.
Costos de cierre en depósitos de desmontes y presas de relaves generadores de acidez
(REV. MAMYM, 2022) Aduvire, Osvaldo
La extracción de mineral y el proceso de beneficio generan residuos mineros como Desmontes y Relaves que por lo general se almacenan en depósitos ubicados en superficie, esta ocupación de terrenos y el requerimiento de una adecuada gestión ambiental hacen que en el diseño de estos depósitos se consideren requerimientos técnicos, económicos, legales, ambientales y sociales. Durante la vida operativa de los depósitos de residuos mineros se implementan controles para reducir los impactos sobre el medio ambiente y en las comunidades del entorno, a través de los programas de monitoreos continuos considerados en las certificaciones ambientales de obligado cumplimiento, como son los estudios de impacto ambiental, pero, una vez culminada la operación minera se pone en marcha la etapa de cierre en donde se procede a rehabilitar el lugar de emplazamiento de estos depósitos que almacenan residuos mineros como desmontes de mina y relaves. Para elegir la alternativa de cierre de estos depósitos se tiene en cuenta una serie de factores como el lugar de emplazamiento, las propiedades físicas y químicas de los residuos mineros, el método de construcción del depósito y principalmente el comportamiento geoquímico de los residuos a largo plazo, para ello, es importante estimar la probabilidad de alteración de los residuos mineros en contacto con agua y oxígeno, así como, la capacidad de generación de acidez y lixiviación de metales, entre otros. El esquema de cierre de los depósitos debe asegurar la estabilidad física, química, hidrológica y biológica en el postcierre. Uno de los mayores problemas para lograr la estabilidad de los residuos mineros como desmontes y relaves con potencial de generación de acidez es el contacto con oxígeno y agua; por tanto, para alcanzar la estabilidad química, se recurre al empleo de barreras y coberturas impermeables o semipermeables. Cada alternativa comprende una serie de actividades de cierre, que inducen a determinados costos de ejecución, lo que genera diferentes costos directos e indirectos en el presupuesto de cierre. En este trabajo se presenta las variaciones de los costos de cierre para diferentes depósitos de residuos mineros, identificando las variables con mayor sensibilidad e influencia sobre los presupuestos de cierre de minas, como el fin de optimizar su gestión desde su concepción hasta la rehabilitación, empleando las mejores técnicas disponibles en sus diseños, construcción, operación y cierre.
Diagnóstico y rehabilitación de bofedales afectados por pasivos ambientales mineros
(REV. MAMYM, 2021) Aduvire, Osvaldo; Aduvire, Hugo
Los bofedales así como la mayoría de los ecosistemas altoandinos están sometidos a presiones antrópicas y/o naturales, la rehabilitación de estos ecosistemas ecológicos suele ser costosa especialmente cuando se requieren obras de ingeniería. Estas actuaciones representan un alto nivel de riesgo ya que hay que garantizar la implantación de formaciones vegetales que se establecen en un ambiente edáfico, principalmente orgánico, caracterizado por una condición hídrica de saturación permanente, presentando una gran diversidad biológica respecto del entorno. En el presente trabajo se presenta los trabajos de rehabilitación y recuperación de áreas que fueron afectadas por descargas de antiguas labores mineras y aportes naturales debido a la presencia de vetas mineralizadas de sulfuros y de carbón que afloran hasta superficie. Para emprender los trabajos de rehabilitación se realizó un diagnóstico detallado del sitio (características climáticas, geológicas, hidrológicas, caracterización y determinación de la calidad del suelo, descripción detallada de las características ecológicas, florísticas y agrostológicas del bofedal afectado). Así como, el contenido de materia orgánica que proviene de restos vegetales (raíces, hojas, etc) organismos y microrganismos propios de bofedal, que se encuentran en proceso de descomposición, con alto contenido de carbono. Con la información recogida se propone las acciones de mejora y recuperación que van desde trabajos de ingeniería para preparar superficies estables y lograr espacios y condiciones de zonas húmedas compuestas por isletas o bloques colocados en forma de cojines y constituidos por formaciones de vegetación propiamente de bofedal y su soporte edáfico formado por turba y materia orgánica, circundadas por canales perimetrales y de interior que mantenían los niveles de inundación en la áreas rehabilitadas, para alcanzar la integridad biológica e hidrológica y la estabilidad del sistema del bofedal recuperado.
Dimensionado de sistemas de tratamiento de aguas acidas de mina
(REV. MAMYM, 2018) Aduvire, Osvaldo
Resumen: Los drenajes de mina por lo general son ácidos y contienen elevadas concentraciones de Fe, Al, SO4, además de Zn, Mn, Mg, Cu, Cd, Pb y As, son la principal fuente de biodisponibilidad de elementos contaminantes que degradan la calidad de los ecosistemas acuáticos. Esta problemática puede persistir durante décadas e incluso cientos de años una vez concluida la actividad minera. Para revertir esta problemática, en los últimos años en el sector minero de Perú, se han venido implementando una serie normas y referencias para el control ambiental como los Estándares de Calidad Ambiental (ECA) y los Límites Máximos Permitidos (LMP), que junto con otros dispositivos legales forman parte obligada de la gestión ambiental en minería, y hacen posible el desarrollo de proyectos mineros sostenibles. Para que las descargas de mina cumplan con estas exigencias es necesario que las empresas mineras implementen una nueva planta de tratamiento o acometan la optimización del proceso de las actuales plantas de neutralización existentes. En este trabajo se describen los resultados de un gran número de ensayos de laboratorio y mediciones en campo orientados a determinar la acidez total de las aguas de mina, en donde se incluya la acidez protónica debida al pH y la acidez mineral correspondiente a la carga metálica presente en cada efluente, esta información es base en los ensayos de neutralización porque lo que hay que abatir es la acidez presente en las aguas de mina. También se describe el dimensionado de los dispositivos de tratamiento activo o químico con cal, basados en ensayos experimentales de neutralización, floculación, coagulación y secuestro de fases sólidas y la obtención de subproductos de donde se pueden recuperar o reciclar metales, lo que permite reducir los costos de tratamiento y el desarrollo de una minería sostenida que respeta el medioambiente.
Evaluación del efecto bioacumulador en ve getación terrestre de las especies
(REV. MAMYM, 2021) Cahuana, Lizardo; Aduvire, Osvaldo
En áreas de laboreo minero antiguo se encuentran emplazados una serie de estructuras e instalaciones mineras en abandono también conocidas como pasivos ambientales mineros, que en la actualidad constituyen fuentes de contaminación, principalmente por la movilización de carga metálica en los drenajes ácidos producidos por la oxidación de sulfuros. Los mismos que impactan sobre el suelo, agua y flora circundantes a las zonas de emplazamiento de estas antiguas instalaciones. El objetivo del presente trabajo se centra en evaluar la bioacumulación de metales pesados en los tejidos de la vegetación terrestre, principalmente en especies como: Trifolium repens "trébol" y Calamagrostis sp. "ichu"; y la relación que existe entre la cantidad de metales pesados en el suelo de las áreas circundantes a las antiguas instalaciones mineras abandonadas. La evaluación del efecto bioacumulador de las especies de vegetación terrestre, permitirá formular propuestas de remediación y rehabilitación con las especies de mayor amplitud de distribución y abundancia en las zonas ocupadas por pasivos ambientales mineros.
Gestión ambiental en mineria: Certificaciones para iniciar y finalizar la actividad minera
(REV. MAMYM, 2023) Aduvire, Osvaldo
En las últimas décadas el sector minero se encuentra inmerso en la obtención de productos y/o servicios de excelencia que no afecten el medio ambiente y la salud de las personas, para ello, a la formulación de los proyectos mineros se ha incorporado la evaluación ambiental y la rehabilitación de las áreas ocupadas por la operación minera, a fin de lograr una actividad sostenible con menor afección al entorno y eliminar las posibles barreras que existen en un mercado cada vez más competitivo y globalizado. Esta propuesta de proyectos mineros sostenibles, permite mejorar la relación con las comunidades vecinas, a eliminar los riesgos de accidentes y las fuentes generadoras de contaminación de suelos, agua y aire, además de posibilitar la rehabilitar de las áreas ocupadas y posibilitar un nuevo uso de los terrenos al final de la vida de la mina. En la actualidad las propuestas de proyectos mineros van acompañadas de permisos y certificaciones de inicio y de finalización, operaciones de reciclado y economía circular, así como del aprovechamiento de residuos e instalaciones, a fin de minimizar los volúmenes de almacenamiento final de residuos mineros y aplicar un mejor control de las emisiones y descargas contaminantes al ambiente. Considerando que los estudios de impacto ambiental (certificaciones ambientales de inicio) son instrumentos preventivos, su propósito esencial es prevenir los impactos ambientales negativos significativos en el ambiente físico y social del área de influencia de la zona en la que se desarrollará el proyecto. Para ello, un Estudio de Impacto Ambiental (EIA) cumple funciones como el de establecer las condiciones ambientales existentes antes de la ejecución del proyecto, describir las características del proyecto y de las actividades a realizar, permite identificar y valorar los posibles impactos ambientales, e implementar las medidas correctoras para controlar, minimizar y prevenir los impactos. Una vez concluida la operación minera, se pone en marcha los planes de cierre (certificaciones ambientales de finalización) que incluye un presupuesto para ejecutar las propuestas de rehabilitación de las áreas que ocuparon las instalaciones y los componentes mineros. Para asegurar la viabilidad técnica, económica y medioambiental de los planes de cierre, éstos deben realizarse con las mejores técnicas disponibles (MTD), empleando tecnologías limpias en las que se utilicen a ser posibles materiales del lugar y promuevan los nuevos usos en los terrenos rehabilitados. Las propuesta de rehabilitación comprende una serie de actuaciones que van desde la formulación del proyecto minero, seguido de la identificación y valoración del riesgo e impactos potenciales sobre el entorno ambiental y social, descripción de técnicas de evaluación y control de la estabilidad física y química de los componentes, desarrollo de actividades de rehabilitación y restauración, monitoreo durante la operación y el post cierre, y finalmente la estimación de los costos directos e indirectos del presupuesto de cierre.
Innovaciones técnicas en el tratamiento de aguas acidas de mina con recuperación de subproductos con valor económico
(REV. MAMYM, 2019) Aduvire, Osvaldo
La actividad minería genera un gran volumen de materiales y residuos que deben almacenarse adecuadamente en depósitos de desmontes y relaves denominados botaderos o escombreras y relaveras o presas de relaves, por lo general, estos residuos mineros suelen contener sulfuros que en contacto con la atmósfera y agua inician unos complejos procesos de transformaciones físicas, químicas y biológicas, que dan origen a la generación de drenajes ácidos de mina. En los últimos años se han desarrollado metodologías de caracterización más efectiva de las ácidas de mina en el que se incluye además de la acidez protónica la acidez mineral, aspecto que por lo general no se considera en los métodos clásicos de caracterización. También se han potenciado la aplicación de tecnologías emergentes en el control y tratamiento de efluentes como la recuperación de metales de aguas ácidas, tanto si las instalaciones se encuentran en operación o en abandono, mediante el desarrollo de procesos físicos y químicos que modifican las condiciones de Eh y pH de las descargas, de forma que se favorezca la formación de especies insolubles y la retención de la carga metálica disuelta en las aguas. En este trabajo se describen las mejores técnicas disponibles en la caracterización hidrogeoquímica de aguas de mina, junto con procesos innovadores desarrollados para la recuperación de metales y/o subproductos con valor económico de las aguas ácidas de mina. Esta metodología de recuperación de subproductos, además de las mediciones directas en campo de parámetros como: pH, redox, conductividad, oxígeno disuelto, acidez y caudal; se toma muestras representativas para su respectivo análisis en concentraciones totales y disueltas, con esta información se selecciona los reactivos y los tipos de ensayos de neutralización y precipitación para determinar las zonas de hidrólisis de cada elemento presente en el agua y que son objeto de eliminación. A partir de las zonas de hidrólisis o tamponamiento del sistema, identificamos los rangos de pH y redox de los elementos con mayor concentración y elegimos los cortes de las distintas etapas que conformaría el sistema de tratamiento. A partir de los resultados obtenidos en la caracterización de los efluentes se procede a elegir los sistemas de tratamiento mediante ensayos experimentales a nivel de laboratorio para obtener el tamaño de las variables de diseño de la planta de tratamiento de las aguas de mina, que permita la recuperación u obtención de subproductos con posibilidades de aprovechamiento económico. Esta metodología permite dimensionar sistemas de tratamiento de aguas de mina más eficientes, con un menor consumo de reactivos y mejor control ambiental, además, de considerar a los efluentes de mina como fuentes de donde es posible recuperar la carga metálica y obtener un subproducto con aprovechamiento económico. El estudio también incluye casos comparativos del rendimiento económico que se pueden obtener y las recomendaciones para que esta metodología sea viable técnica, ambiental y económica.
Metodología para planificar el uso futuro en los planes de cierre de Minas
(REV. MAMYM, 2024) Aduvire, Osvaldo; Loza Charaja, Nereyda
Considerando que la actividad minera hace un uso temporal del suelo, al concluir el ciclo minero hay que elegir la mejor opción para rehabilitar el terreno alterado, que puede ir desde la recuperación ambiental del espacio que ocuparon los componentes mineros hasta la rehabilitación del lugar para un nuevo uso o uso futuro que en ocasiones puede resultar más beneficioso que el uso inicial. Para planificar el uso futuro de l os terrenos que ocuparon los componentes mineros, podemos apoyarnos en las guías internacionales que sugieren metodologías enmarcadas en las buenas prácticas. Dentro de la información que indican a tener en cuenta esta la infraestructura y servicios asociados al proyecto, la legislación de cierre de minas vigente, las autoridades reguladores del sector, los stakeholders, los riesgos y la capacidad de acogida de nuevas actividades en el lugar, también es importante considerar el inventario ambiental y social inicial sin proyecto o anterior a la puesta en marcha la operación, las limitaciones y capacidades locales, así como la disponibilidad del recurso geoecológico y financiero para soportar la propuesta a largo plazo, además es necesaria la recolección de información como la identificación de la zona de estudio por medio de los factores climáticos y sociales que las caracterizan. De otro lado, para elegir la mejor alternativa de uso futuro es necesario tener como base el entendimiento de la integración de las áreas rehabilitadas con el resto del medio físico del lugar, mediante un análisis profundo de las variadas interrelaciones que tienen lugar entre los elementos del proyecto minero al final de su vida con los recursos naturales y antrópicos presentes en la zona con posibilidades de aprovechamiento. En este trabajo se presenta una metodología para elegir alternativas de nuevos usos o uso futuro de los terrenos mineros en la etapa post-cierre de la operación minera y adicionalmente se presentan casos estudiados donde se aplicó una combinación de las metodologías indicadas.